生物接触氧化法的同步硝化反硝化影响因素研究

研究了生物接触氧化法同步硝化反硝化系统中HRT、DO、COD及生物膜厚度对脱氮效率的影响.结果表明:在DO=2.0 mg/L的条件下,出水COD、TN、NH+4-N值随HRT的增加呈下降趋势,在HRT达到8 h时,出水COD、TN、NH+4-N值趋于稳定,去除率分别为94%、55.9%和73.3%;5-DO为2.0～4.0 mg/L范围内,对TN的去除率随着反应器内DO浓度的降低呈上升趋势,保持较好脱氮率的溶解氧为2.5～3.0 mg/L;进水COD为400 mg/L时,系统对TN、NH+4-N的去除率及容积去除率都处在较高水平,对TN的平均去除率达到60%;生物膜厚度对同步硝化反硝化有较大影响,增加生物膜厚度有利于同步硝化反硝化的进行.     

DO对A/O同步脱氮除磷工艺的影响研究

采用A/O同步脱氮除磷工艺处理模拟城市污水,考察了好氧段DO浓度对该工艺处理效果的影响.结果表明,好氧段DO浓度对系统脱氮除磷效果的影响显著,当DO控制在1.5mg/L左右时,系统的处理效果最佳,可实现同步硝化反硝化和反硝化除磷,对NH4+-N、TN、TP、COD的去除率分别为99.12%、94.61%、92.85%、96.10%,平均出水NH4+-N、TN、TP、COD分别为0.25、0.68、0.5和10 mg/L.     

MBR中DO对同步硝化反硝化的影响

膜生物反应器（MBR）中,在DO为1mg/L左右,MLSS为8000-9000mg/L,温度为24℃,进水pH值为7.2,COD、NH3-N分别为523-700mg/L和17.24-24mg/L的相对稳定条件下,对COD、NH3-N、TN的去除率分别为96%、95%、92%。详细分析了在控制DO的条件下,MBR发生同步硝化、反硝化的原因,并提出了在单级好氧反应器中控制DO可发生短程硝化一反硝化生物脱氮的机制。     

SBBR反应器同步硝化反硝化处理微污染水源水

采用序批式生物膜反应器(SBBR)同步硝化反硝化(SND)技术处理南方地区微污染水源水,通过控制温度在28~31℃、低DO浓度和较高pH值实现了SND,重点考察了DO浓度和pH值对系统脱氮效果的影响。结果表明,当DO浓度为0.3~1.1 mg/L时,对NH_4~+-N和TN的去除效果较好,平均去除率分别为91.9%和85.3%;当pH值为8.0±0.1时,系统的脱氮效果最好,对NH_4~+-N和TN的平均去除率分别可达93.9%和92.3%。在最佳工况条件下,出水氨氮和TN浓度均可达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅲ类水质要求。     

浸没式膜生物反应器的同步硝化反硝化效应

在浸没式膜生物反应器(SMBR)中,以人工配制的含氮废水作为原水,考察了在HRT为6h、SRT为50d、不同碳氮比(C/N)和DO条件下系统的同步硝化反硝化效应。结果表明:①在原水TN容积负荷为0.17kg/(m3·d)、C/N值为15、DO为1.0mg/L条件下,可获得81.2%的NH+4-N去除率和83.6%的TN去除率;②在原水TN容积负荷为0.36kg/(m3·d)、C/N值为10、DO为1.5mg/L条件下,可获得76.5%的NH+4-N去除率和52.8%的TN去除率。     

DO对井式厌氧-兼氧-好氧工艺处理城镇污水沿程影响研究

本文为了研究平均溶解氧(DO)浓度分别为3.5mg/L、2.5mg/L、1.5mg/L、0.5mg/L时,对一体化井式厌氧、兼氧、好氧(SAFO)工艺在处理城镇污水沿程去除特性的影响。通过对工艺沿程及进出水的TOC、TN、NH4+-N、NO2--N、PO43--P等指标分析,结合同步硝化反硝化脱氮(SND)及反硝化除磷等原理,分析研究不同DO时工艺处理效果。研究结果表明,当溶解氧DO维持在1.5mg/L时,可以满足运行所需的混合液回流比,有利于硝化、反硝化、释磷吸磷反应、及SND和反硝化除磷的正常运行,出水TOC、TN、NH4+-N、PO43--P浓度分别为11.4、8.9、3.5、0.4 mg/L,达到了节能强化脱氮除磷及处理低碳氮比城镇污水的目的。     

SBR反应器短程同步硝化反硝化处理垃圾渗滤液

采用序批式活性污泥法(SBR)处理垃圾渗滤液,在控制系统温度为(28±1)℃、进水pH值为7.9~8.2、MLSS为4 000~4 500 mg/L,并保持进水COD为900~1 000 mg/L、NH+4-N为480~500 mg/L的条件下,考察DO对短程硝化反硝化的影响。结果表明,在80~120 L/h的曝气量下能快速实现稳定的短程同步硝化反硝化,对NH+4-N的平均去除率可达92.5%,NO-2-N的平均积累率为89.3%;系统的最佳曝气量为120 L/h,此时对氨氮的去除率为96.9%,亚硝酸盐积累率为97.2%,好氧段对总氮的去除率为74.7%。     

DO对PU填料系统脱氮功能菌数量的影响

利用聚氨酯(PU)填料构建序批式生物膜反应器(SBBR)以实现同步硝化反硝化。在不同DO浓度条件下稳定运行的系统中分别提取生物膜样品的基因组DNA,选取总细菌、亚硝化菌(AOB)、硝化菌(NOB)和反硝化菌四种目的基因,采用实时荧光定量PCR技术对脱氮功能菌进行定量分析,研究DO对系统运行效能及功能菌数量的影响。从荧光定量PCR结果分析,在进水NH_4~+-N为20~25 mg/L及5种不同DO浓度下,DO为2.5、3.5、4.5 mg/L时,AOB数量相差不大,拷贝数为7.75×10~5~8.60×10~5copies/ng;低DO(1.5 mg/L)或高DO(5.5 mg/L)都会引起AOB的大幅减少;在DO=2.5 mg/L时NOB和反硝化菌的数量达到最大值,对NH_4~+-N的去除率较高,为93.30%,对TN的去除率最高,为83.73%。综合来看,DO的最佳浓度为2.5 mg/L,此时系统运行效能最佳,各功能菌达到和谐稳定的微环境状态。     

改进的MBR对渗滤液的脱氮效果及机理分析

垃圾渗滤液因组成复杂、浓度高而较难处理。对膜生物反应器(MBR)进行改进,并开展了处理渗滤液的研究。该MBR对渗滤液中TN和NH3-N的平均去除率分别达72.98%和90.1%,由试验数据和现象推断同步硝化反硝化是TN和NH3-N得以去除的最主要原因。同步硝化反硝化的发生在于3个方面:①膜的截留作用使世代时间较长的硝化菌和反硝化菌得以富集;②在时间和空间上反复经历缺氧、好氧的环境;③有利的操作条件,如维持MLSS为8 500 mg/L左右、温度为22～30℃、pH值为7.0～7.5、升流区的DO为2～2.5 mg/L等。     

复合生物反应器的同步硝化反硝化研究

以实际生活污水为处理对象,利用有效容积为12 L的间歇式复合生物反应器（填料填充率：30%,运行方式：瞬间进水—曝气660 min—沉淀40 min—排水20 min）,研究了DO、COD/TN值、MLSS对同步硝化反硝化的影响。结果表明：当溶解氧浓度从4 mg/L降到0.5 mg/L时,对总氮的去除率从48.9%升至74.2%;当污泥浓度从1 000 mg/L提高至6 000 mg/L时,对总氮的去除率从63.4%升至81.6%;当COD/TN值从3升至15.6时,对总氮的去除率从59%提高至82.5%,但当COD/TN值〉8后,对总氮的去除率提高得并不明显。整个试验过程中SVI〈105mL/g,污泥的沉降性能良好。复合生物反应器易于实现稳定的同步硝化反硝化,并可通过控制DO、MLSS等参数来有效提高对总氮的去除率。     

HYBAS工艺的脱氮效能及同步硝化反硝化分析

以团岛污水厂实际进水为处理对象,在改良A~2/O工艺好氧池投加悬浮填料形成生物膜与活性污泥复合工艺,即HYBAS工艺,进行脱氮效能研究。在填料填充率为40%、好氧池底采用非均匀边缘对称曝气的条件下,当pH值为7~8.7、DO为1.2~1.7 mg/L、内回流比为300%、好氧段HRT_H为7~8 h时,HYBAS工艺对COD、NH_4~+-N、TN的去除率分别达到94%、97%、87%以上;同时还发现在HYBAS池内有同步硝化反硝化(SND)作用发生,使得TN在此阶段去除了9~14 mg/L。     

好氧区DO对A/O工艺处理ABS树脂废水的影响

采用一体式A/O工艺处理ABS树脂废水,研究了在好氧区不同的DO浓度下,对COD、TN及NH+4-N的去除效果,通过三维荧光法分析芳香族类有机物的含量变化,以及采用FISH法测定活性污泥中氨氧化菌和亚硝酸盐氧化菌的数量,分析对NH+4-N去除效果变化的原因。结果表明,在总水力停留时间为36 h、回流比为4时,好氧区DO由5 mg/L降至1 mg/L,系统对COD的去除效果不受影响;随着DO浓度的下降,出水TN和NH+4-N浓度逐渐升高,当好氧区DO降至1 mg/L时,出水TN浓度仍满足一级A排放标准,此时出水NH+4-N升高至7.6 mg/L,不能满足一级A排放标准,但氨氧化菌所占比例并未减小(为7.7%),所以低DO浓度下出水氨氮浓度超标的原因并不是活性污泥中缺少氨氧化菌,而是硝化反应速率过低。最后结合对各污染物的去除效果和曝气量,分析得出好氧区DO在2 mg/L左右为较优的操作条件。     

A/A/O氧化沟中DO对SND脱氮的影响研究

采用A/A/O氧化沟反应器处理低碳源城市污水,考察了DO浓度对硝化及反硝化过程的影响,分析DO浓度与同步硝化反硝化(SND)脱氮反应速率的关联性。研究发现,较适宜的DO浓度范围为1.0~1.5 mg/L,DO浓度降低会影响氨氮降解,硝化效果急剧变坏的临界溶解氧浓度范围为0.8~1.5 mg/L,而DO浓度过高则不利于主反应区SND脱氮,同时较多的溶解氧内回流至缺氧区会破坏其脱氮环境。当DO2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间线性关系较好;SND随着DO浓度的升高而受到抑制,当DO2.0 mg/L时,NO-3-N生成速率与NH+4-N氧化速率之比与DO之间基本不呈线性关系,系统中基本不发生SND反应。     

低碳氮比常温城市生活污水同时硝化反硝化研究

以低氨氮(40mg/L~70mg/L),常温(16℃~20℃)城市生活污水经A/O除磷工艺后的出水为原水,在实现亚硝酸型硝化的基础上利用单级SBR系统,研究了不同C/N(碳氮比)和DO(溶解氧)对同时硝化反硝化(SND)的影响。研究结果表明,当进水COD和NH+4-N浓度分别为50~300mg/L和40mg/L~0mg/L、反应条件为DO=0.2mg/L~0.8mg/L、C/N=1~5,反应器中COD、TN的去除率最高分别达到82.1%、79.5%。     

高氨氮渗滤液的亚硝酸型同步硝化反硝化特性

采用UASB/SBBR组合工艺处理垃圾渗滤液,通过控制游离氨(FA)浓度使系统实现亚硝酸型同步硝化反硝化(SND),在此基础上考察了序批式生物膜反应器(SBBR)对总氮和氨氮的去除特性,同时深入分析了亚硝酸型SND的形成机理.试验结果表明:经过60个周期的运行,SBBR系统实现了亚硝酸型SND,且对总氮和氨氮有较高的去除率.当DO为2 mg/L左右时,对TN和NH4+-N的平均去除率分别可达58.95%和95%以上,曝气结束时的SND脱氮率最高可达34.3%.另外,试验发现FA是SBBR系统内亚硝酸型SND形成的主要因素.当FA在13.00～29.84 mg/L范围内变化时,亚硝态氮的积累率从初始的1.7%逐渐上升到93.01%,并能稳定维持在90%以上.     

自制微电极分析活性污泥中的硝化反应研究

采用微电极考察了SBR系统活性污泥微环境中的硝化反应。结果表明:当活性污泥絮体中的DO为1.95 mg/L时,絮体处于好氧状态,仅发生硝化反应,氨氮转化为硝态氮的比率较高;而当DO为0.24 mg/L时硝化反应受到抑制,氨氮转化为硝态氮的比率降低。另外,当进水NH4+-N为6.5 mg/L时硝化反应进行得较完全;当进水NH4+-N为13 mg/L时硝化反应进行得不完全,去除的氨氮中只有40%转化为硝态氮。借助微电极能从微观角度验证SBR反应器内发生的硝化反应,量化絮体内部DO、NO3-、NO2-和NH4+浓度的变化,因而将其作为微观测定工具应用于SBR系统是可行的。     

短程硝化反硝化AOOA工艺处理老龄垃圾渗滤液

采用厌氧/好氧/好氧/厌氧(AOOA)中试系统处理老龄垃圾渗滤液,通过控制DO在0. 1～0. 5 mg/L等条件成功实现了短程硝化反硝化。在低溶解氧和碱度充足的条件下,O1池的NO-2-N积累率稳定在90%以上,系统对NH+4-N和TN的去除率分别高于95%和66. 5%,有效解决了老龄垃圾渗滤液的脱氮难题。在控制溶解氧为0. 3～0. 5 mg/L的条件下,O1池进行亚硝化的限制条件是实际水力停留时间(AHRT),宜控制在13. 9 h以上。在正常运行阶段,A1池中的优势菌种为反硝化菌,而O1池的优势菌为AOB。此外,O1/O2池实现了NO-2-N的积累,并在一定程度上形成了同步亚硝化反硝化(SND)体系。     

电流强度对三维生物膜电极反应器处理含氮污水性能研究

考察了三维生物膜电极反应器(three-dimensional biofilm electrode reactor,3D-BER)在阳极区和阴极区分别接种硝化菌和氢自养反硝化菌后,电流强度的变化对处理含氮污水性能的影响.在水力停留时间为12h,进水氨氮浓度为30mg/L,DO调节在6mg/L,pH为7.0,将电流强度分别调至20,40,60,80mA,研究反应器的脱氮效果.结果表明:随电流强度的增大,NH4+-N的去除率呈现先升高后降低的趋势.当电流强度为40mA时,氨氮的去除率达到最高,为79.24%;电流强度升高至80 mA时,反应器对NH4+-N的去除率降为58.61%.     

处理低碳源污水的倒置A~2/O工艺强化脱氮调控

重庆市某大型污水处理厂采用倒置A2/O工艺处理低碳源城市污水,针对其在运行中存在的反硝化能力不足、脱氮除磷效果不佳和调控技术的缺陷,进行了强化脱氮综合调控技术的生产性试验研究。在2008年的常温和高温季节,采取投加垃圾渗滤液(投配率为0.1%)、缩短初沉池的HRT为原来的1/3、提高污泥浓度到4 500 mg/L、设置好氧第1段为反硝化过渡段及提高回流比等措施后,增加可利用碳源达15%以上,出水NH3-N为2.5 mg/L,对其去除率为90%;出水TN为17 mg/L,对TN的去除率提高至54%,单位电耗减少了15%(降至0.22 kW.h/m3)。在2008年—2009年的低温季节,采取了提高污泥浓度到约6 000 mg/L、控制好氧区的DO为1.2 mg/L等措施,出水NH3-N为3 mg/L,对NH3-N的去除率为88%;出水TN为15.5 mg/L,对TN的去除率为62%。     

DO浓度对SUFR系统同步硝化反硝化的影响

采用螺旋升流式反应器（SUFR）处理生活污水，考察了好氧反应池中DO浓度对其同步硝化反硝化的影响。结果表明，在好氧反应池上部溶解氧浓度为3．0～3．5mg／L时，发生了明显的同步硝化反硝化现象，其对TN的去除量占SUFR系统对TN去除总量的16％左右；好氧反应池中的同步硝化反硝化反应只发生在池的下部，其中、上部只进行了好氧硝化反应；SUFR系统中好氧反应池上部的最佳溶解氧浓度范围为3．0～3．5mg／L，此时系统的硝化和反硝化效果最佳，好氧反应池中的脱氮效果也较好，系统对TN的去除率〉84％。